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＞＞＞下列说法中正确的是（）A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电子..
下列说法中正确的是（　　）A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电子的动能增加，原子的电势能减少B．氢原子被激发后发出的可见光光子的能量大于紫外线光子的能量C．α射线是由原子核内放射出的氦核，与β射线和γ射线相比它具有较强的穿透能力D．放射性元素的半衰期会随温度或压强的变化而变化
题型：单选题难度：偏易来源：海淀区一模
A：电子绕原子核做圆周运动时由库伦力提供向心力故有kQqr2=mv2r，则电子的动能Ek=12mv2=kQq2r故电子由高能级跃迁到较低能级时轨道半径减小，故电子的动能增大．当电子由较高能级向较低能级跃迁时，库伦力对电子做正功，电势能减小．故A正确．B：紫外线的频率大于可见光，由激发后光子的能量E=hγ得：频率越大能量越大，故B错误．C：α射线电离最强，穿透最弱，γ射线电离最弱，穿透最强．故C错误．D：放射性元素的半衰期是由原子核内的结构决定的，与温度或压强无关．故D错误．故选：A
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据魔方格专家权威分析，试题“下列说法中正确的是（）A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电子..”主要考查你对&&氢原子的能级，α衰变，β衰变，半衰期&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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氢原子的能级α衰变β衰变半衰期
氢原子的能级:
1、氢原子的能级图 2、光子的发射和吸收 ①原子处于基态时最稳定，处于较高能级时会自发地向低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态，跃迁时以光子的形式放出能量。 ②原子在始末两个能级Em和En（m&n）间跃迁时发射光子的频率为ν，其大小可由下式决定：hυ=Em-En。 ③如果原子吸收一定频率的光子，原子得到能量后则从低能级向高能级跃迁。 ④原子处于第n能级时，可能观测到的不同波长种类N为：。 ⑤原子的能量包括电子的动能和电势能（电势能为电子和原子共有）即：原子的能量En=EKn+EPn。轨道越低，电子的动能越大，但势能更小，原子的能量变小。 电子的动能：，r越小，EK越大。 氢原子的能级及相关物理量:
在氢原子中，电子围绕原子核运动，如将电子的运动看做轨道半径为r的圆周运动，则原子核与电子之间的库仑力提供电子做匀速圆周运动所需的向心力，那么由库仑定律和牛顿第二定律，有，则 ①电子运动速率②电子的动能③电子运动周期 ④电子在半径为r的轨道上所具有的电势能 ⑤等效电流由以上各式可见，电子绕核运动的轨道半径越大，电子的运行速率越小，动能越小，电子运动的周期越大．在各轨道上具有的电视能越大。
原子跃迁时光谱线条数的确定方法:
1．直接跃迁与间接跃迁原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时，有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁，两种情况辐射(或吸收)光子的频率可能不同。 2．一群原子和一个原子氧原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了。 3．一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射的光谱线条数如果氢原子处于高能级，对应量子数为n，则就有可能向量子数为(n一1)，(n一2)，(n一3)…1诸能级跃迁，共可形成(n一1)条谱线，而跃迁至量子数为(n一 1)的氢原子又可向(n一2)，(n一3)…1诸能级跃迁，共可形成(n一2)条谱线。同理，还可以形成(n一3)，(n 一4)…1条谱线。将以上分析结果归纳求和，则从量子数为n对应的能级向低能级(n—1)，(n一2)…1跃迁可形成的谱线总条数为(n一1)+(n一2)+(n一3)+ …+1=n(n一1)／2。数学表示为4．一个氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射的光谱线条数对于处于量子数为n的一个氢原子，它可能发生直接跃迁，只放出一个光子，也可能先跃迁到某个中间能级上，再跃迁回基态而放出两个光子，也可能逐级跃迁，即先跃迁到n一1能级上，再跃迁到n一2能级上， ……，最后回到基态上，共放出n—1个光子。即一个氢原子在发生能级跃迁时，最少放出一个光子，最多可放出n一1个光子。
利用能量守恒及氢原子能级特征解决跃迁电离等问题的方法:
在原子的跃迁及电离等过程中，总能量仍是守恒的。原子被激发时，原子的始末能级差值等于所吸收的能量，即入射光子的全部能量或者入射粒子的全部或部分能量；原子被电离时，电离能等于原子被电离前所处能级的绝对值，原子所吸收的能量等于原子电离能与电离后电离出的电子的动能之和；辐射时辐射出的光子的能量等于原子的始末能级差。氢原子的能级 F 关系为，第n能级与量子数n2成反比，导致相邻两能级间的能量差不相等，量子数n越大，相邻能级差越小，且第n能级与第n一1能级的差比第n能级与无穷远处的能级差大，即另外，能级差的大小故也可利用光子能量来判定能级差大小。跃迁与电离:
激发的方式:α衰变:1、衰变：原子核放出α粒子或β粒子后，变成新的原子核。原子核衰变满足的规律：核电荷数守恒，质量数（核子数）守恒（不是质量守恒，但也不否认质量守恒）。 2、α衰变方程：（核内）。衰变:
β衰变:β衰变方程：（核内）。衰变:
半衰期:1、放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。 2、计算式为：，N表示核的个数，此式也可以演变成或，式中m表示放射性物质的质量，n表示单位时间内放出的射线粒子数。以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量。 3、半衰期由核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关。 衰变次数的计算方法：
(1)根据β衰变不改变质量数，首先由质量数改变确定α衰变次数，然后根据核电荷数守恒确定β衰变次数。 (2)设放射性元素经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素，则表示该核反应的方程为根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：以上两式联立，解得：由此可见，确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组。
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怎样分析氢原子的能级与氢原子的跃迁问题
2014年12期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘要：对原子物理而言，特别是对氢原子的能级和氢原子的跃迁是近年来高考的热点和命题趋势。本文对氢原子能级的分析和氢原子的跃迁问题进行分析与思考，帮助学生能更好的掌握氢原子的能级和氢原子的跃迁。 中国论文网 /9/view-6137443.htm　　关键词：能级；基态；激发态；跃迁 　　中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：（-01 　　 　　玻尔受到普朗克和爱因斯坦的影响，玻尔把量子的观念引入到原子理论中去，提出了区别于经典观念的假设，是一个创举。为了便于学生能更好的认识玻尔理论，我们把玻尔的理论假设分成三部分进行理解，一是轨道假设，二是能量假设，三是跃迁假设，尽管玻尔的原子模型后来被证明是很不完善，但给人们认识原子结构是一个重要的里程碑。本文主要对氢原子的能级和氢原子的跃迁问题进行分析与思考，帮助学生能更好的掌握氢原子的能级和氢原子的跃迁。 　　玻尔轨道假说认为原子核处于原子核内，电子绕原子核作高速运转，电子不能在任意的半径的轨道上运动，而且只能在某些轨道上运动，只有这些特定的半径上才有可能，并且电子在这些轨道上绕核运动时是稳定的，不产生电磁波，即不向外辐射能量，电子的轨道是量子化的即各轨道是分立的。 　　玻尔认为，当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的确定轨道，不同的轨道有不同的能量值，把这些能量值叫做能级。原子中具有的这些确定的能量值，他把能量最低的轨道状态叫做基态，其它各能级的状态叫做激发态。 　　玻尔假定当电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差来决定。即hν＝Em-En,反之电子吸收光子时会从较低的能量状态跃迁到较能量高的能量状态，并且原子吸收的光子的能量也只能是某两能级差的能量。同时一群氢原子处于n能级向低能级跃或向基态迁时，可能产生的光谱线的条数的计算公式： N=。 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　例题１：已知氢原子的能级图如图所示，现用光子能量介于10ev---12.9ev范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，下例表述中正确的是( BC ) 　　A、在照射光中可能被吸收的光子能量有无数多种 　　B、在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种 　　C、照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种 　　D、照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种分析：由于是一群处于基态的氢原子，吸收的光子的能量只能是某两能级差的能量，在介于10ev---12.9ev基态的氢原子只能吸收三种光子的能量从基态分别跃迁到第2、第3、第4三个激发态这些氢原子所吸收的能量也只能是第2激发态与基态的能级差为10.2ev，第3激发态与基态的能级差12.09ev，第4激发态与基态的能级差12.75ev，氢原子分别处于第2、第3、第4三个激发态，即氢原子处于高能态，它有可能向下跃迁，同时可能会放出一定频率的光子，从第4激发态向基态跃迁时最多可能放出6条，所以答案选BC 　　例2、对于处在基态的氢原子，下例说法正确的是（ACD） 　　A、它能吸收10.2ev的光子B、它能吸收11ev的光子 　　C、它能吸收14ev的光子 　　D、它能吸收具有11ev动能的电子的部分动能 　　分析：由于是一群处于基态的氢原子，吸收的光子的能量只能是某两能级差的能量，即当基态的氢原子吸收了两级能量差后不应有剩余能量，所以B选项错误，A选项正确，而C选项呢，基态的氢原子吸收了14ev的光子的能量后，氢原子发生的电离，同时还剩余0.4ev的能量，作为电子电离后的动能，C选项正确，对D选项由于电子是实物理粒子它与基态的氢原子发生“碰撞”把一部分的动能转移给了基态的氢原子，使氢原子能从基态跃迁到高一级能量的激发态，同时电子还剩余部分的动能，这是完全有可能的，选项D也正确。从上面的两道例题分析，告诉我们一定要知道氢原子跃迁条件与规则以及能级跃迁的几个问题，这类题便可迎刃而解。 　　第一：原子跃迁的条件： 　　hν＝Em-En适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况，对于光子和原子电离和实物粒子作用而使原子激发的情况不受条件的限制，这是因为原子一旦电离，原子结构即被破坏，因而不再遵守有关原子结构的理论。基态氢原子的电离能为13.6ev，只要大于或等于13.6ev的光子都能使基态的氢原子吸收而发生电离，只不过入射光子的能量越大，原子电离后产生的自由电子的动能越大，至于实物粒子和原子碰撞情况，由于实物粒子的动能可能全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差，也可以使原子受激发而向较高的能级跃迁。 　　第二：能级跃迁的几个问题 　　原子吸收能量后从低能级跃迁到高能级，放出能量后从高能级跃迁到低能级，不论是哪种跃迁都要注意以下几个问题。 　　1、一群氢原子和一个氢原子： 　　氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现。 　　2、跃迁与电离 　　根据玻尔的理论，当原子从低能态向高能态跃迁时，必须吸收光子才能实现，相反，当原子从高能态向低能态跃迁时，必须辐射光子才能实现，不管是吸收还是辐射光子，其光子的能量都必须等于这两个能级的能级差，欲想把处于某一定态的原子的电子电离出去，就必须给原子一定的能量，例如欲想使氢原子从n=1的基态上升到n=∞的状态，这个能量的大小至少为13.6ev， 　　3、间接跃迁和直接跃迁 　　原子从一种能级跃迁到另一种能量状态时，有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁，两种情况下的辐射（或吸收）光子的频率可能不同。 　　4、入射光子与入射实物粒子 　　若是在光子的激发下引发原子的跃迁，则要求光子的能量必须等于原子的某两个能级差值，若是在实物粒子的碰撞下引发起原子的跃迁，则要求实物粒子的能量必须大于或等于原子的某两个能级差，这两种情况有所不同，要引起学生的高度重视。
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